收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

聚合物基压电复合材料的设计及机理研究

杨凤霞  
【摘要】: 聚合物基压电复合材料是一种多相材料,它是由压电陶瓷和高分子聚合物通过复合工艺构成的一种新型功能材料。这种材料兼具两相材料的优点:与传统的压电陶瓷(或单晶)相比它具有良好的柔顺性和机械加工性能,克服了易碎和难以加工成各种形状的缺点;密度和声速都降低,故声阻抗小,易与空气、水及生物组织实现声阻抗匹配;介电常数也降低,故水声优值、压电电压系数及热释电探测优值增加,提高了换能器和探测器的灵敏度。与压电聚合物相比,具有较高的压电常数和机电耦合系数。压电复合材料通过复合效应,还能使其具有原组分材料所不具有的性能。复合材料的复合效应包括加和性、乘积性和组合性。压电复合材料的性能由组成相的性能及空间结构决定,因此可控性强,能够满足不同的应用要求,如水声、电声、超声换能器及传感器等。聚合物基压电复合材料以其特有的优越性能。正越来越受到重视。 本文在大量文献调研和综合分析的基础上,开展了对聚合物基压电复合材料的设计(包括实验设计及理论设计)及机理研究工作,主要的工作及结论包括: 1、自行设计了一种1-3型PZT/环氧树脂压电复合材料,分析结果表明材料的性能及侧向振动模式取决于聚合物性质、陶瓷体积占有率、陶瓷柱纵横比,从而得到了提高材料整体性能的最佳条件:陶瓷相的体积占有率φ在0 .3~0.5范围,陶瓷柱的纵横比η1。 2、当考虑颗粒间的相互作用,聚合物的性质,颗粒及聚合物(压电聚合物)的极化程度及极化状态,推导了一个综合反映各因素影响的0-3型压电复合材料的热释电系数分析表达式。将之与有效媒质理论比较,结果表明它与实验结果更吻合。并将Jayasundere等的压电系数表达式推广到更一般的情况,从而完善了改进有效媒质理论,使之形成了一个描述0-3型复合材料介电、压电及热释电性能的完整理论; 3、当颗粒的体积占有率较高或颗粒较大,由陶瓷颗粒与聚合物形成的复合材料是一种0-3/1-3混合连通型结构。为此,建立了一个更合理的改进混合连通型立方体模型。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张凯;蓝宇;李琪;;1-3型压电复合材料宽带水声换能器研究[J];声学学报;2011年06期
2 张洪涛,李波,姚宝殿;PZT/环氧树脂0-3型压电复合材料性能的研究[J];兰州大学学报(自然科学版);1998年03期
3 水永安;;压电复合材料的理论模型[J];物理学进展;1996年Z1期
4 党长久,杨玉瑞,李明杆;一种扭转压电复合材料[J];科学通报;1996年11期
5 何涛;徐卓华;;100kHz~500kHz压电复合材料标准水听器[J];应用声学;2010年04期
6 江冰,方岱宁;具有横观各向同性球形压电夹杂的压电复合材料的有效性质[J];应用数学和力学;1999年04期
7 严继康,张建成,吴文彪,沈悦;工艺对0-3复合材料介电和压电性能的影响[J];上海大学学报(自然科学版);1999年02期
8 常莉红;李星;;压电复合材料中双周期圆柱形夹杂的反平面问题[J];宁夏大学学报(自然科学版);2006年02期
9 常莉红;;压电复合材料中双周期圆柱形夹杂的反平面问题[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2010年01期
10 黄国平;李百明;肖勇;邱萍;;压电材料的发展与展望[J];科技广场;2010年01期
11 高存法,H·巴尔克;含界面电极压电介质的Green函数[J];应用数学和力学;2005年02期
12 陈鹏;沈亚鹏;田晓耕;;2-3型压电复合材料有效特性及其静水压性能的研究[J];力学季刊;2006年01期
13 谭国文;王洪涛;岑松;姚振汉;;用于模拟压电复合材料平面问题的边界点法[J];清华大学学报(自然科学版);2007年05期
14 唐俊;秦雷;王同庆;;Cymbal单元的薄型低频宽带水声发射换能器设计[J];哈尔滨工程大学学报;2010年03期
15 李莉;王丽坤;秦雷;万媛媛;杜宏亮;孙百生;;改进型1-3压电复合材料结构参数对其谐振性能的影响[J];声学学报(中文版);2007年06期
16 李莉;王丽坤;秦雷;王钢;;1-3-2压电陶瓷/聚合物复合材料圆柱型换能器制备[J];功能材料;2010年S1期
17 黄鑫;李旭东;李俊琛;周兰;;压电复合材料电学参数仿真预测[J];甘肃科技;2010年15期
18 徐任信;陈文;周静;;聚合物电导率对0-3型压电复合材料极化性能的影响[J];物理学报;2006年08期
19 周丹;罗来慧;王飞飞;贾艳敏;赵祥永;罗豪甦;;0.7Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.3PbTiO_3单晶/环氧树脂1-3型复合材料的压电性能研究[J];物理学报;2008年07期
20 徐耀玲;蒋持平;;双周期圆柱形压电夹杂反平面问题的精确解及其应用[J];固体力学学报;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林秀娟;张斗;张晓泳;李志友;周科朝;;锆钛酸铅压电纤维及其复合材料的结构与性能表征[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
2 杨凤霞;张端明;;超声换能器用0-3型PZT/P(VDE-TrFE)压电复合材料的设计[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
3 骆英;熊克;陶宝祺;;具有正交异性压电复合材料力学量传感器的研究[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
4 马乐山;;压电复合材料及其应用[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
5 高峰;申扣喜;;2-2压电复合材料的静水压电性能研究[A];2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集[C];2009年
6 王海明;杨庆生;;压电复合材料的有效力电耦合性能[A];北京力学学会第12届学术年会论文摘要集[C];2006年
7 王彪;刘玉岚;刘金喜;杜善义;;含缺陷的新型压电材料有效性能研究[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年
8 张晴;李全禄;梁盛德;马晴;顾运军;;压电高聚物的研究及应用[A];第二届全国压电和声波理论及器件技术研讨会摘要集[C];2006年
9 何涛;徐卓华;;100kHz-500kHz压电复合材料标准水听器[A];中国声学学会功率超声分会2009年学术年会论文集[C];2009年
10 张洪涛;刘颖;涂铭旌;;PZT/环氧树脂O—3型复合材料的压电性能[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 张凯;高频宽带压电复合材料换能器研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 钱征华;压电复合材料及层状结构中弹性耦合波问题研究[D];西安交通大学;2007年
3 张鸿名;0-3型PZT/环氧压电复合材料性能预报及应用研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
4 杨凤霞;聚合物基压电复合材料的设计及机理研究[D];中国科学院研究生院(武汉物理与数学研究所);2004年
5 徐东宇;水泥基压电传感器的制备、性能及其在土木工程领域的应用研究[D];山东大学;2010年
6 杜景红;凝胶注模成型法制备1-3型PMN-PZT/环氧树脂压电复合材料研究[D];昆明理工大学;2009年
7 王自平;用于结构损伤检测的OPFC超声相控线阵驱动理论及技术研究[D];江苏大学;2013年
8 郝五零;六维非自治非线性系统的复杂动力学研究及应用[D];北京工业大学;2013年
9 高美娟;六维非线性系统的复杂动力学研究[D];北京工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄鑫;压电复合材料性能参数预测[D];兰州理工大学;2010年
2 李燕;1-3型压电复合材料及其传感器性能的研究[D];湘潭大学;2011年
3 顾新云;1-3型压电复合材料的制备与性能研究[D];南京航空航天大学;2013年
4 冯玉华;0-3型陶瓷/聚合物压电复合材料极化性能改善的研究[D];江苏大学;2010年
5 李正康;3-3型压电复合材料的制备及结构与性能研究[D];西安理工大学;2010年
6 张丽丽;聚合物/压电陶瓷复合材料的制备和性能表征[D];武汉理工大学;2010年
7 张茜;压电复合材料的多尺度建模[D];中国科学技术大学;2010年
8 杨林枝;用于超声诊断换能器中1-3型压电复合材料的有限元研究[D];陕西师范大学;2010年
9 廖双双;1-3-2型压电复合材料的制备及其性能研究[D];济南大学;2010年
10 方潇;2-2型压电复合材料制备与性能研究[D];武汉理工大学;2012年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978